环境空气和废气 砷、砷及其化合物的测定 原子荧光法
微波消解——原子荧光法大气中砷的测定

基态砷原子被激发至高能态 , 在去活化回到基态时,发射出
特征 波 长 的荧 光 , 其 强度 与砷含 量成 正 比 , 与标 准 系列 比较 , 其反 应式 如 下 :
K B H + 3 H : 。 + H c l — — H , B 0 + K c l + 8 [ H 】 垒 A H + H t ( 过 剩 )
[ 关键 词 ] 微 波 消解 原 子 荧光 大 气 采样 砷 的 测定
1 概 述
单质元素砷在 自然环境中的含量极低 ,单质砷易氧化成
剧毒 的三 价 的 A s 2 O 3( 砒 霜 ),五价 砷 和有 机砷 对人 和 生物 也有 毒 性 ,但 毒性 和 砒霜 比稍 弱 ,人 体砷 中毒会 导致 腹 泻 、 脱水 、肺水 肿 、出血性 休 克 以及 神经 系统 病 变 ;大气 中的砷 主要 来 源 于地 表 土壤 、扬 尘 、火 山喷 发 、玻 璃厂 、金 属 冶炼 及煤 炭燃 烧 。 本 文 主要 对存 在 于大气 中的蒸 气 态和 气溶 胶 态 、 颗粒 物 、固定 污染 源 的砷进 行 测定 。 目前 ,砷 的测 定方 法 主要 有 : ( 1 ) 新银 盐 分光 光度 法 ; ( 2) 二 乙基 二硫 代 氨基 甲酸银 光度 法 ; ( 3 ) 氢 化物一 原子 吸收 法 ; ( 4 ) 氢 化物 一 原子 荧光 法 ,前 三种 方 法操 作 复杂 , 灵敏 度低 , 氢化 物一 原 子荧 光法 测定 痕 量砷 , 具 有灵 敏 度 高 ,
■譬盈
环境科 学
H AI XI A K E X U E
微波消解一原子荧光法大气中砷的测定
福 建省 三 明市环境 监 测 站 陈志 坚
砷的测定原理

砷的测定原理砷是一种常见的有毒元素,广泛存在于地壳、土壤、水体和生物体中。
样品中砷的测定在环境检测、食品安全、药品分析等领域具有重要意义。
本文将介绍砷的测定原理,包括常用的原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和电化学法。
首先,常用的砷测定方法之一是原子吸收光谱法。
原子吸收光谱法是通过砷原子在特定波长的光束作用下吸收光能,产生吸收峰来测定砷含量。
该方法的主要步骤包括样品的前处理、砷原子的原子化、原子吸收光谱的测量与分析。
具体流程如下:1. 样品前处理:对不同类型的样品进行不同的前处理,例如对固体样品进行溶解或提取,对液体样品进行过滤等,以获得能够进行测定的样品溶液。
2. 砷原子的原子化:将样品溶液中的砷物种转化为砷原子,以便在光谱仪器中进行测定。
常用的原子化方法有火焰原子吸收光谱和电感耦合等离子体原子发射光谱。
3. 原子吸收光谱的测量:将砷原子化后的样品溶液进入原子吸收光谱仪器,通过选择砷的吸收线进行测量,获得吸光度数据。
4. 分析与结果计算:根据测得的吸光度数据,进行分析与结果计算,可以使用标准曲线法或加标法来测定砷含量。
其次,砷的另一种常用测定方法是原子荧光光谱法。
原子荧光光谱法是通过激发砷原子产生荧光辐射来测定砷的含量。
该方法的主要步骤包括前处理、砷原子的激发和发射、荧光光谱的测量与分析。
具体流程如下:1. 样品前处理:对样品进行适当的前处理,以获得能够进行测定的样品溶液。
前处理的方法同样根据样品的特点而定。
2. 砷原子的激发和发射:将样品溶液中的砷原子激发至高能级,然后由高能级跃迁至低能级,发出特定波长的荧光辐射。
激发和发射过程中需要加入适当的激发剂和传感剂来增强荧光信号的强度。
3. 荧光光谱的测量:将激发和发射后的样品溶液进入原子荧光光谱仪器,选择荧光峰进行测量,获得荧光强度数据。
4. 分析与结果计算:根据测得的荧光强度数据,进行分析与结果计算,通常也可以使用标准曲线法或加标法来测定砷含量。
最后,电化学法也可以用于砷的测定。
空气和废气 汞、汞及其化合物的测定 原子荧光分光光度法

空气和废气汞、汞及其化合物的测定原子荧光分光光度法法1. 原理通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤筒中或将无组织排放颗粒物收集到过氯乙烯滤膜上。
所采集的样品用混合酸消解处理。
在酸性介质中,加热消解使样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。
大气颗粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量较低,一般含量的Sb、Se、Bi、Au不干扰的测定,大量的Cu、Pb等均不干扰测定。
当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限3×10-3µg/m³。
2. 仪器2.1 原子荧光分光光度计及相应的辅助设备。
2.2 中流量采样器。
2.3 烟尘采样器2.4 玻璃纤维滤筒。
2.5 过氯乙烯滤膜3. 试剂本方法所用试剂除另有说明外,均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。
3.1 硝酸(HNO3):ρ=1.42ɡ/ml。
3.2 硝酸(HNO3):1+1。
3.3 硝酸(HNO3):1+19。
3.4 盐酸(HCL):ρ=1.19ɡ/ml,优级纯。
3.5 5%盐酸(HCL)。
3.6 重铭酸钾(K2Cr2O7):优级纯。
3.7 氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH):优级纯。
3.8盐酸溶液:1+1。
3.9 0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g硼氢化钾于加入1gKOH的200ml去离子水中,溶解后,用脱脂棉过滤,稀释至100ml。
此溶液现用现配。
3.10 0.5g/L重铭酸钾溶液:称取0.5g重铭酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO3中。
3.11 汞标准贮备液:准确称取1.080g氧化汞(优级纯,于105~110°烘干2h),用70ml(1+1)HCL溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO3溶液、1.0g K2Cr2O7,溶解后移入100ml容量瓶中,用水稀释定容至标线。
此溶液每毫升含1.0mg汞汞标准使用液(Hg),0.500µg/m³:临用时,用0.5L重铭酸钾逐级稀释汞贮备液而成。
原子荧光法测定砷

原子荧光法是一种常用的测定砷的方法,其基本原理是利用砷元素在高温下被原子化,然后通过原子化态的砷元素在特定波长处发射荧光信号来测定样品中砷的含量。
具体步骤如下:
1.样品处理:将待测样品加入酸中,使其中的砷元素转化为易于原子化的形式。
2.原子化:将样品通过高温的火焰或等离子体进行原子化,使其中的砷元素被原子化。
3.发射荧光:原子化的砷元素在特定波长处发射荧光信号,可以使用光谱仪来检测。
4.校准曲线:通过已知浓度的标准样品,建立砷元素含量与荧光信号强度之间的关系,得到校准曲线。
5.样品测定:将待测样品的荧光信号与校准曲线相比较,从而计算出样品中砷元素的含量。
原子荧光法测定砷具有灵敏度高、准确性好、干扰少等优点,适用于环境、食品、医药等领域中砷元素的测定。
工作场所空气中砷及其化合物的测定方法

工作场所空气中砷及其化合物的测定方法1 范围本标准规定了监测工作场所空气中砷及其化合物浓度的方法。
本标准适用于工作场所空气中砷及其化合物浓度的测定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款,通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范3 氢化物—原子荧光光谱法3.1 原理空气中砷及其化合物(除砷化氢外)用浸渍微孔滤膜采集,消解后,砷被硼氢化钠还原成砷化氢,在原子化器中,生成的砷基态原子吸收193.7nm 波长,发射出原子荧光,测定原子荧光强度,进行定量。
3.2 仪器3.2.1 浸渍微孔滤膜:在使用前1 天,将孔径为0.8m 的微孔滤膜浸泡在浸渍液中30min,取出在清洁空气中晾干,备用。
3.2.2 采样夹,滤料直径为40mm。
3.2.3 小型塑料采样夹,滤料直径为25mm。
3.2.4 空气采样器,流量0~5L/min。
3.2.5 微波消解器。
3.2.6 具塞刻度试管,25ml。
3.2.6 原子荧光光度计,具砷空心阴极灯和氢化物发生装置。
仪器操作条件原子化器高度:8mm;原子化器温度:1050℃;载气(Ar)流量:400ml/min;屏蔽气流量:1000ml/min。
3.3 试剂实验用水为去离子水,用酸为优级纯。
3.3.1 硝酸,ρ20=1.42g/ml。
3.3.2 盐酸,ρ20=1.18g/ml。
3.3.3 浸渍液:称取10g 聚乙烯氧化吡啶(P204),溶于水中,加入10ml 丙三醇,再加水至100ml。
或溶解9.5g 碳酸钠于100ml 水中,加入5ml 丙三醇,摇匀。
3.3.4 过氧化氢(优级纯)。
3.3.5 盐酸溶液,1.2mol/L:10ml 盐酸用水稀释至100ml。
《环境空气和废气 颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定 原子荧光法(征求意见稿)》编制说明

空气颗粒物中砷、硒、铋、锑测定方法较多[1-8],也有相应的国家环境标准,但采用氢化 物发生原子荧光光谱法测定空气颗粒物中的砷、硒、铋、锑,目前尚未形成统一的标准方法, 原子荧光光谱法具有操作简便、灵敏度高、干扰少、检出限低、选择性好、线性范围宽、仪 器价格低廉等特点,因此开展此项目研究具有重要现实意义。本标准的制订有利于规范该项 目的标准监测分析方法,可为我国环境监测分析方法环境空气颗粒物气中砷、硒、铋、锑测 定提供统一的、规范化的技术准则和依据,确保分析结果的准确性和可比性,推动我国环境 监测工作的不断发展。砷、硒、铋、锑是当今重要大气污染物,也是环境监测的重要分析项 目。因此,尽快建立本标准分析方法也显得非常重要。
ii
《环境空气和废气 颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定 原子 荧光法》(征求意见稿)编制说明
1 项目背景
1.1 任务来源 2008 年,原国家环境保护总局下达了《空气和废气 气相和颗粒物中砷、汞、锑、锡的
测定 氢化物发生原子荧光光谱法或氢化物吸收原子荧光光谱法》项目制订计划,项目统一 编号:881,新疆生产建设兵团环境监测中心站承担了该标准的编制工作。兵团站于 2010 年 完成了标准的开题论证,经原环境保护部科技标准司批准,该标准的制订工作于 2015 年移 交中国环境监测总站(以下简称总站),由总站承担并完成方法研究、组织验证等相关工作。
1
测定 原子荧光法》;并注意与已有标准的衔接。 2015 年 12 月至 2016 年 8 月,标准编制组对方法进行了进一步的研究,发现用原子荧
光方法测试锡元素,其信号响应极不稳定,导致方法检出限高、精密度差、准确度低,因此, 2016 年 9 月组织专家研讨,经讨论,形成以下意见:原方法中锡不适合采用原子荧光方法, 建议删除本方法中目标元素锡,增加了元素汞;注意采样与前处理方法与现有标准的衔接, 标准名称确定为《空气和废气 颗粒物中汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》,与现 有的原子荧光相关标准中的目标物保持了一致。
原子荧光法测定环境水样中砷含量

原子荧光法测定环境水样中砷含量原子荧光法是一种广泛应用于环境水样中砷含量测定的分析方法,它的优点在于速度快,准确度高,操作简便等特点。
本文将从砷的危害性入手,介绍了原子荧光法测定环境水样中砷含量的原理、方法、注意事项和应用等方面,以期为环境监测工作提供参考。
一、砷的危害性砷是一种广泛分布于地壳中的元素,它常以无机形式存在于土壤、岩石、矿物中,并可被排放到环境中。
虽然砷是一种必需的微量元素,但过量摄入可造成严重危害。
砷中毒会导致多种病症,如皮肤病、内脏功能障碍、神经系统损害等,长期摄入严重者还会导致癌症等恶性疾病。
砷的可溶性有害物质难于被生物体吸收、积累,因而环境中生物含量很低。
二、测定原理原子荧光法是利用原子或分子吸收一定波长的能量后产生荧光的物理过程,通过测量荧光信号强度来定量分析样品中的化学成分。
测定环境水样中砷含量的原理是将水样进行预处理后,经过荧光吸收光谱仪的激光照射,激光束与样品中的砷元素反应,并产生荧光信号,测量荧光强度与砷含量成正比,由此计算出砷的含量。
三、方法步骤1、样品准备:收集环境水样后,应将其过滤去杂质,同时加入适量的保护剂来稳定砷的状态。
2、仪器校准:在准备好的荧光吸收光谱仪中,利用不同浓度的标准品进行校准,建立标准曲线。
3、样品处理:将经过过滤和加入保护剂的水样,进行适当的处理,如加入酸、氧化剂等,促使砷与其他物质分离,有利于荧光吸收分析。
4、测量:通过荧光吸收光谱仪的激光照射,将样品中的砷元素反应,并产生荧光信号,测量荧光信号的强度。
5、结果计算:将测量出的荧光信号进行标准曲线计算,根据计算公式算出砷的含量。
四、注意事项1、样品收集应符合标准规范,避免样品污染和失真。
2、仪器应在严格的保护条件下进行校准,避免因光线、温度等因素导致的仪器误差。
3、荧光强度的测量必须在空气干燥、无其它光源干扰、无震动等条件下进行。
4、荧光吸收分析的实验室、仪器等应严格避免辐射、有毒气体等害处。
环境空气和废气颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定验证报告

方法验证报告方法名称:环境空气和废气颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定原子荧光法(HJ 1133-2020)编制日期审核日期批准日期环境空气和废气颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定原子荧光法(HJ 1133-2020)验证报告一、目的对本公司实验室《环境空气和废气颗粒物中砷、硒、铋、锑的测定原子荧光法》(HJ 1133-2020)扩项测试中的能力予以验证。
二、实验室基本情况1、基本情况1.1人员基本情况1.2仪器基本情况1.3标准(物质)溶液及试剂情况1.4环境条件验证情况2、验证参数校准曲线 检出限 测定下限 精密度 准确度三、实验过程1、适用范围本标准规定了测定环境空气和废气颗粒物中砷、硒、铋、锑四种元素的原子荧光法。
本标准适用于环境空气、无组织排放监控点空气和固定污染源有组织排放废气颗粒物中砷(As)、硒(Se)、铋(Bi)、锑(Sb)的测定。
2、方法原理用滤膜或滤筒采集空气或废气中颗粒物,样品经硝酸-盐酸混合酸消解后,进入原子荧光光谱仪,试样中的砷、硒、铋、锑在酸性条件下与硼氢化钾(或硼氢化钠)发生氧化还原反应,生成砷化氢、硒化氢、铋化氢、锑化氢气体,氢化物在氩氢火焰中形成基态原子,在元素灯(砷、硒、铋、锑)发射光的激发下产生原子荧光,在一定浓度范围内原子荧光强度与试液中元素的含量成正比。
3、试剂和材料除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。
3.1 盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml,优级纯。
3.2 硝酸:ρ(HNO3)=1.42 g/ml,优级纯。
3.3 氢氧化钾(KOH)。
3.4 氢氧化钠(NaOH)。
3.5 硼氢化钾(KBH4)。
3.6 硫脲(CH4N2S)。
3.7 抗坏血酸(C6H8O6)。
3.8盐酸溶液:5+95量取50 ml 盐酸(3.1)溶于约500 ml 水中,再用水稀释并定容至1 L。
3.9 盐酸溶液:1+1量取500 ml 盐酸(3.1)溶于约400 ml 水中,再用水稀释并定容至1 L。
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环境空气和废气砷、砷及其化合物的测定原子荧光法
1. 适用范围及原理
用聚乙烯氧化吡啶和甘油混合液浸泡过的滤纸采集空气中蒸气态和气溶胶态的砷化物,经硝酸湿法消解,加入5%的硫脲和5%的抗坏血酸混合溶液中五价砷预先还原为三价,在10%的盐酸介质中加入1%的硼氢化钾还原剂,生成的砷化氢由载气(氩气)进入原子化器,氢气和氩气形成的氩氢火焰,将待测元素原子化,激发光源砷灯发射的特征谱线激发砷原子,发出荧光强度和砷含量成正比。
得到的荧光信号由光电倍增管接收,然后经放大、解调,再有数据处理系统得到结果。
其相关化学反应式如下:
本方法抗干扰性能力强,100倍于砷的钾、钙、镁、锌、汞、硒、铝、铁、铍、铬、镉、锰、镍、铅、锡、铜不干扰2.0µg/L砷样的测定,由于空气中上述物质的含量低,所以在实际测定中不需要考虑其他因素的干扰,可直接测定。
方法检出限为0.36µg/L。
当采样30m3,取1/2张样品滤纸测定时,测定浓度范围为2.4×10-6~3.3×10-4mg/m3。
2. 仪器
2.1 原子荧光光度计:带砷灯,配有断续流动氢化物发生装置。
2.2 总悬浮颗粒物采样器:中流量采样器。
2.3 中速定量滤纸:直径9cm。
2.4 红外灯。
2.5 电热板。
3. 试剂
实验用水均为二次蒸馏水。
3.1 三氧化二砷(As2O3):分析纯。
3.2 聚乙烯氧化吡啶(C2H3C5H4NO)n:简称P204,分析纯。
3.3 甘油(C3H8O3):分析纯。
3.4 氢氧化钾(KOH):分析纯。
3.5 硝酸(HNO3):优级纯。
3.6 盐酸(HCL):优级纯。
3.7 浸渍滤纸:称取10g聚乙烯氧化吡啶和量取10ml甘油,加水100ml,混合均匀后,将中速定量滤纸浸入,6h后取出,置于红外灯下烘干,贮于聚乙烯盒中备用。
3.8 5%(V/V)盐酸溶液(载流液):吸取25ml盐酸于500ml容量瓶中,用水稀释至标线。
3.9 1%(m/V)硼氢化钾溶液(KBH4):称取2.5g氢氧化钾,溶解于50ml水中,称取5g硼氢化钾溶解于上述氢氧化钾溶液中,转入500ml容量瓶中,用水稀释至标线,临用现配。
3.10 5%(m/V)硫脲和5%(m/V)抗坏血酸混合溶液:称取硫脲和抗坏血酸各5g,用水溶解配成混合液,转入100ml定量瓶中用水稀释至标线,置于4℃冰箱内可保存3~5d。
3.11 砷标准贮备液:准确称取0.1320g三氧化二砷(在105℃烘2h),溶解于2.5ml 20%(m/V)氢氧化钾溶液中,加水50.0ml,再加10%盐酸溶液2.0ml。
移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。
此溶液每毫升含1.00µg砷。
3.12 砷标准中间液:吸取1.00ml砷标准贮备液,移入100ml容量瓶中,用水稀释指标线,此溶液每毫升含10.0µg砷。
3.13 砷标准使用液:吸取1.00ml砷标准中间液,移入100ml容量瓶中,用水稀释指标线,此溶液每毫升含100ng砷。
4. 采样
同总悬浮颗粒物采样方法。
用镊子将事先准备好的浸渍滤纸放入采样夹内,拧紧。
以50~80L/min的流量采样30~50m3。
采样后,用镊子取下滤纸,尘面朝里,对折两次,叠成扇形,放入纸袋中,详细记录采样条件。
5. 步骤
5.1 仪器工作条件
光电倍增管负高压:310V;A道灯电流:60mA;辅阴极:30mA;载气流量:500ml/min;屏蔽气流量:1000ml/min;原子化器高度:8mm;测定方法:
标准曲线法;读取方式:峰面积;进样体积:0.8ml;载流液体积:2.5ml;读数时间:12s;延迟时间:0.5s;重复次数:1次;A道分析液单位:μg/L。
5.2 标准曲线的绘制
5.2.1 取六个50ml容量瓶,按表1配置标准系列。
表1 砷标准系列
各瓶加入5.0ml 5%硫脲和5%抗坏血酸混合溶液、5.0ml优级纯盐酸,用水稀释至50ml标线,摇匀。
5.2.2 以上溶液放置20min后使用,若室温低于15℃,应放置0.5h后使用。
5.2.3 设置好仪器工作条件,点火预热0.5h。
5.2.4 以1%的硼氢化钾作还原剂,5%的盐酸溶液作载流液,按照断续流动程序绘制标准曲线。
5.3 样品测定
5.3.1 样品的预处理:取对称的两份1/4张样品滤纸,用剪刀剪碎,放入100ml 烧杯中,加入10ml硝酸,盖上表面皿,置于电热板上低温加热,当滤纸成糊状时,取下,用少量水冲洗烧杯内壁及表面皿,继续加热煮沸,将表面皿开小缝赶酸至近干。
冷却,用中速定量滤纸过滤,并用水少量多次洗涤烧杯及过滤滤纸,定容为100ml。
吸取25.0ml上述溶液于50ml容量瓶中,加入5%硫脲和5%抗坏血酸混合溶液5.0ml,盐酸5.0ml,用水稀释至标线,摇匀,放置20min,待测。
同时用同样方法取同批号、等面积金渍滤纸做样品空白。
5.3.2 样品测定:以1%的硼氢化钾作还原剂,5%盐酸作载流液,按照断续流动程序,用浓度直读法和标准曲线法定量,进行样品测定。
6. 计算
砷(As,mg/m3)={(W×0.05)/(Vn×1000)}×(St/Sa)×4 式中:
W——样品溶液中砷的浓度,µg/L,即仪器直接读取的样品浓度(已
扣除空白滤纸中的砷);
V n——标准状态下的采样体积,m3;
S t——样品滤纸总面积,cm2;
S a——测定时所取样品滤纸面积,cm2;
0.05——所测样品体积,L;
4——样品消解后溶液中砷含量为仪器测定溶液中砷含量的四倍。
7. 说明
7.1 玻璃纤维滤膜含砷量偏高,不宜用来采集砷样,必须用中速定量滤纸采集。
7.2 对于较高浓度式样,应适当稀释后测定,其值在标准系列浓度值范围内为佳。
7.3 硼氢化钾溶液必须临用现配最好置于塑料瓶内,避光保存,避免因光照而分解。
7.4 硼氢化钾溶液和盐酸载流液不宜用棕色瓶或粗糙的磨口玻璃试剂瓶盛装,否则会造成空白值升高。
7.5 样品的采集体积应根据不同地区中含砷量的高低而定,若浓度低于0.1µg/m3的环境空气,可采样30~50m3;对于含砷量在0.1~1.0µg/m3之间的环境空气,可采样15~25m3;对于含砷量高于1.0µg/m3之间的空气(如玻璃厂、金属冶炼厂附近),可采样5~10m3即可。
7.6 将两张浸渍滤纸重叠放置,采集样品,做穿透实验,第一张浸渍滤纸对砷的采集率应达到97%以上。
7.7 实验室温度应保持在15~35℃之间。
8. 参考文献
原子荧光法《空气和废气监测分析方法》(第四版)国家环境保护总局(2003年)3.2.6(四)。